Publikationsdatum 21.03.2019

Wie unser Gehirn interpretiert, was wir sehen.


Ein Team von Forschenden an den Universitäten Freiburg und Verona untersuchte zwei Arten von unbewussten - und gegensätzlichen – systematischen Fehlern bei der Interpretation visueller Informationen. Einerseits gibt es eine Tendenz, die Unterschiede zwischen ähnlichen Objekten zu verstärken, und andererseits gibt es eine Tendenz, diese Unterschiede zu kaschieren. Der erste Fehler führt dazu, dass wir die Unterschiede zwischen zwei Nahaufnahmen überschätzen, während der zweite diese fälschlicherweise als identisch ansieht. Durch Experimente mit Freiwilligen verstanden die Forschenden, dass der erste Fehler mit der Verarbeitung des visuellen Signals durch das Gehirn zusammenhängt, während der zweite später bei der Entscheidungsfindung auftritt.

Die Vision sucht das Neue, die Entscheidung fördert die Kontinuität

Diese beiden Wahrnehmungsfehler waren Spezialisten bereits bekannt, aber beide wurden der Verarbeitung visueller Daten durch das Gehirn zugeschrieben.  Dr. David Pascucci von der Universität Freiburg konnte, zusammen mit Kolleginnen und Kollegen, in einer Serie von acht Experimenten mit Freiwilligen zeigen, dass diese beiden unbewussten Prozesse unterschiedliche und aufeinanderfolgende Phasen der Wahrnehmung einbeziehen. Während die Tendenz, Unterschiede zu verstärken mit der visuellen Verarbeitung verbunden ist, erfolgt der Entscheid, diese Unterschiede zu minimieren, näher am Bewusstsein. Wie der Untertitel des wissenschaftlichen Artikels zeigt, "sucht die Vision das Neue, die Entscheidung nach Kontinuität".

Wir sind überzeugt, dass unsere Augen uns eine originalgetreue Nachbildung der umgebenden Welt vermitteln. Allerdings ist unsere Seherfahrung ständig durch das, was wir zuvor gesehen haben, beeinflusst. Unsere visuelle Wahrnehmung akzentuiert die Unterschiede, ein Phänomen, das viele optische Illusionen erklärt. Zum Beispiel genügt es, einen roten Punkt auf einem weissen Hintergrund während längerer Zeit zu fixieren, um danach die Illusion eines grünen Flecks auf einem vollständig weißen Blatt zu sehen. Diesen Effekt der Verstärkung von Unterschieden gilt nicht nur für Farben, sondern auch für Richtungen, Bewegungen und die meisten anderen visuellen Informationen. Nachdem man zum Beispiel einen Wasserfall fixiert hat, hat man die Illusion, die Landschaft nach oben fließen zu sehen.

Forschungen haben gezeigt, dass wir auch dazu neigen, visuelle Unterschiede zu kaschieren. Aus diesem Grund bemerken die Zuschauer nur sehr selten die "Übergangsfehler", die in den meisten Filmen vorkommen - Fahrzeuge, die ihre Position wechseln, Tassen, die verschwinden oder von einer Hand in die andere wechseln.

In der Praxis zeigten die Forschenden den Freiwilligen auf einer Bildschirmreihe Bilder mit Rillen in verschiedenen Ausrichtungen und baten sie dann, die Ausrichtung der Rillen in einigen Bildern zu schätzen. Anschliessend wurde gemessen, wie die Abfolge der gezeigten Bilder die Einschätzungen der Freiwilligen beeinflusst d.h. wie die jüngere Vergangenheit die Wahrnehmung der Gegenwart verändert.

"Jede Wahrnehmungserfahrung wird von diesen beiden gegensätzlichen Kräften beeinflusst", erklärt David Pascucci. Wir haben gezeigt, dass die beiden Wahrnehmungsfehler mit unterschiedlichen Phasen der Interpretation visueller Informationen verbunden sind. Die Tendenz, Unterschiede zu übertreiben, ist eng mit der visuellen Wahrnehmung verknüpft, während die Tendenz, Unterschiede verschwinden zu lassen, näher am Bewusstsein auf der Entscheidungsebene liegt."

Ein besseres Verständnis dieser Wahrnehmungsfehler kann wichtige Anwendungsmöglichkeiten haben: man denke z.B. an Bereiche wie die medizinische Bildanalyse oder die Flugsicherung, in denen wichtige Entscheidungen auf der Grundlage des Vergleiches von Bildern getroffen werden müssen.

Link: 

Pascucci D, Mancuso G, Santandrea E, Della Libera C, Plomp G, Chelazzi L (2019) Laws of concatenated perception: Vision goes for novelty, decisions for perseverance. PLoS Biol 17,3